電磁、永磁雙吸合界面操動機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁、永磁雙吸合界面操動機構，屬電器技術領域。本實用新型提出的機構，合閘操作由兩個吸合工作面提供電磁及永磁吸合力，合閘狀態穩態保持亦由該兩個吸合工作面提供永磁吸合力，不但能耗小，且其操動性能與高、低壓真空開關開斷、關合所需的特性更吻合，使用更安全可靠，其全封閉的結構設計，能夠有效的屏蔽由機構操作造成的電磁粉塵進入吸合工作面。
【專利說明】
電磁、永磁雙吸合界面操動機構
技術領域
[0001]本實用新型涉及高、低壓真空電器開關配件，特別是操動機構，屬電器技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，永磁操動機構以其高可靠、長壽命、易控制等優點引起業內普遍關注并得到迅速發展。永磁操動機構的組件雖然很少，但卻可構成多種磁路結構形式。不同形式磁路結構的永磁操動機構在執行高、低壓真空開關狀態轉換的過程中，與時間相關的機、電、磁相互耦合的靜態力學特性、動態力學特性及運動特性都存在很大差異，它直接影響著操動機構與真空開關的匹配特性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于，提供一種合閘操作由兩個吸合工作面提供電磁及永磁吸合力、合閘狀態穩態保持亦由該兩個吸合工作面提供永磁吸合力的操動機構，它不但能耗小，且操動性能與高、低壓真空開關開斷、關合所需的特性更吻合、使用更安全可靠。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:本機構由靜磁軛組件、動銜鐵組件、勵磁線圈組成。由釹鐵硼磁體提供永久磁場源，由外電路控制勵磁線圈產生瞬時電磁場與永磁場正、反向疊加，驅動動銜鐵運動完成工作狀態轉換。
[0005]在本實用新型技術解決方案中，永磁體嵌鑲在內磁軛的外圓面與外磁軛的內圓面之間，且由內磁軛的環狀凸臺對其軸向限位，并采用環氧樹脂類膠固封，構成本機構的靜磁軛。
[0006]其中，所述靜磁軛具有第一圓環形吸合界面與第二圓環形吸合界面。
[0007]所述永磁體為采用剩磁大于1.19T、內稟矯頑力大于1353kA/m、最大磁能積大于271kJ/m3的NdFeB稀土永磁材料制作的扇狀瓦塊。
[0008]所述內磁軛為階梯圓柱體，其外圓面設有軸向矩形貫通槽I且向心對稱分布，其圓中心設有與導向桿滑動摩擦配合的導向孔。
[0009]所述外磁軛為階梯圓環體，其徑向設有矩形貫通槽II且對稱分布。
[0010]動銜鐵徑向設有矩形貫通槽III及矩形貫通槽IV且向心對稱分布，其中心緊固導向桿。
[0011 ]其中，所述動銜鐵具有第一被吸合界面與第二被吸合界面。
[0012]所述動銜鐵的第一被吸合界面的外徑小于靜磁軛的第一圓環形吸合界面的外徑，動銜鐵的第二被吸合界面的外徑小于靜磁軛的第二圓環形吸合界面的外徑，動銜鐵的第二被吸合界面的內徑與靜磁軛的第二圓環形吸合界面的內徑尺寸相同。
[0013]動銜鐵組件與靜磁軛裝配后，動銜鐵的第一被吸合界面與靜磁軛的第一圓環形吸合界面的形狀位置相對應，動銜鐵的第二被吸合界面與靜磁軛的第二圓環形吸合界面的形狀位置相對應。
[0014]其中，所述動銜鐵的第一被吸合界面與靜磁軛的第一圓環形吸合界面之間具有主磁通工作氣隙Lgl，動銜鐵的第二被吸合界面與靜磁軛的第二圓環形吸合界面之間具有主磁通工作氣隙Lg2。
[0015]屏蔽罩將靜磁軛及動銜鐵密封在其空腔中。
[0016]其中，所述屏蔽罩的內圓面與靜磁軛的外圓面緊密配合。
[0017]所述屏蔽罩的內圓面與動銜鐵的外圓面形成的空間為排氣通道。
[0018]所述屏蔽罩采用的材料為阻燃工程塑料。
[0019]采用本實用新型提出并配置在高、低壓真空開關上的操動機構，其一，合閘終端位置穩態保持的靜吸力，是由永磁場的合閘保持主磁通所經過的兩個界面共同提供的，這樣不僅可以使永磁體用量少、永磁能利用率高，更主要的是分閘初始階段由動銜鐵向上運動能夠形成兩個高磁阻界面，從而極大地減小了永磁通阻礙分閘的吸力，有效的改善了分閘負載特性。其二，由于合閘操作吸合電磁力是由兩個對應吸合界面提供的，不但能耗小，還可以使機構本體體積縮小。
[0020]本實用新型提出的操動機構，其全封閉的結構設計，能夠有效的屏蔽由機構操作引起的電磁粉塵進入吸合工作面。
【附圖說明】
[0021 ]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0022]圖1為本機構內磁軛的縱剖圖。
[0023]圖2為圖1的俯視圖。
[0024]圖3為本機構外磁軛的縱剖圖。
[0025]圖4為圖3的俯視圖。
[0026]圖5為本機構永磁體的主視圖。
[0027]圖6為圖5的俯視圖。
[0028]圖7為靜磁軛組件的裝配圖。
[0029]圖8為動銜鐵的縱剖圖。
[0030]圖9為圖8的俯視圖。
[0031 ]圖10為動銜鐵組件裝配圖。
[0032]圖11為本機構合閘操作原理圖。
[0033]圖12為本機構合閘穩態保持原理圖。
[0034]圖13為本機構分閘操作原理圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的操動機構的細節及工作原理。
[0036]對照圖1、圖2，可以看出內磁軛I為階梯圓柱體，外圓面軸向設有矩形貫通槽I3且向心對稱分布，其圓柱體中心為導向孔5。
[0037]對照圖3、圖4，可以看出外磁軛6為階梯圓環體，其徑向設有矩形貫通槽II7。
[0038]對照圖5、圖6，可以看出永磁體10為扇狀瓦塊。
[0039 ]對照圖7，可以看出由內磁軛1、外磁軛6、永磁體1組裝成本機構的靜磁軛11，亦可看出，裝配后的永磁體10由凸臺2軸向限位并被環氧樹脂類膠12固封，還可以看出，靜磁軛11具有第一圓環形吸合平面4、第二圓環形吸合平面9。
[0040]對照圖8、圖9，可以看出動銜鐵13徑向設有矩形貫通槽III 14及矩形貫通槽IV15ο
[0041 ]對照圖1O，可以看出動銜鐵組件36由動銜鐵13與導向桿16螺紋連接裝配，還可以看出，動銜鐵13具有第一被吸合界面22與第二被吸合界面23。
[0042]對照圖11，可以看出處于分閘終端位置的本機構的第一被吸合界面22與第一吸合界面4形狀位置相對應且其外徑小于第一吸合界面4的外徑，第二被吸合界面23與第二吸合界面9形狀位置相對應且其內徑相等，其外徑小于第二吸合界面9的外徑，亦可以看出，永磁場的主磁通19的路徑具有氣隙Lgl與Lg2。由勵磁線圈18產生的電磁場的主磁通20路徑亦具有氣隙Lgl與Lg2。
[0043]對照圖12，可以看出處于合閘狀態的本機構，其電磁場與永磁場的主磁通氣隙Lgl、Lg2為零，亦可以看出，永磁場的主磁通19路徑閉合。還可以看出屏蔽罩17完全將靜磁軛11與動銜鐵組件36密封于其空腔內，其內壁與外磁軛6的外圓周緊密配合，與動銜鐵13的外圓面留有一空間21。
[0044]對照圖13，可以看出，處于合閘狀態的本機構，由勵磁線圈18產生的電磁場反向主磁通25與永磁場的主磁通19反向疊加。
[0045]本操動機構配置在高、低壓真空開關上，其工作原理:合閘操作，勵磁線圈18在外電路控制下產生與永磁場正向疊加的電磁場，驅動動銜鐵組件36離開分閘終端位置向下運動完成開關觸頭壓簧與分斷彈簧的儲能，到達合閘終端位置后，依靠永磁吸合力穩態保持；分閘操作，勵磁線圈18在外電路控制下，電磁場與永磁場反向疊加，使保持力降至臨界值，分閘彈簧和觸頭壓簧共同驅動動銜鐵組件36到達分閘終端位置，由緩沖油杯穩態保持。
[0046]除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式，凡采用等同替代或等效變換形式的技術方案，均在本實用新型要求保護的范圍內。
【主權項】
1.一種電磁、永磁雙吸合界面操動機構，由永磁體(10)提供永久磁場源，由外電路控制勵磁線圈(18)產生瞬時電磁場與永磁場正、反向疊加，驅動動銜鐵(13)運動完成工作狀態轉換;其特征在于:永磁體(10)嵌鑲在內磁軛(I)的外圓面(26)與外磁軛(6)的內圓面(27)之間，且由內磁軛(I)的環狀凸臺(2)對其軸向限位，并采用環氧樹脂類膠(12)固封，構成本機構的靜磁軛(11); 其中，所述靜磁軛(11)具有第一圓環形吸合界面(4)與第二圓環形吸合界面(9); 所述永磁體(10)為采用剩磁大于1.19T、內稟矯頑力大于1353kA/m、最大磁能積大于271 kj/m3的NdFeB稀土永磁材料制作的扇狀瓦塊； 所述內磁軛(I)為階梯圓柱體，其外圓面設有軸向矩形貫通槽1(3)且向心對稱分布，其圓中心設有與導向桿(16)滑動摩擦配合的導向孔(5); 所述外磁軛(6)為階梯圓環體，其徑向設有矩形貫通槽11(7)且向心對稱分布； 動銜鐵(13)徑向設有矩形貫通槽111(14)及矩形貫通槽(15)IV且向心對稱分布，其中心緊固導向桿(16)； 其中，所述動銜鐵(13)具有第一被吸合界面(22)與第二被吸合界面(23); 所述動銜鐵(13)的第一被吸合界面(22)的外徑小于靜磁軛(11)的第一圓環形吸合界面(4)的外徑，動銜鐵(13)的第二被吸合界面(23)的外徑小于靜磁軛(11)的第二圓環形吸合界面(9)的外徑，動銜鐵(13)的第二被吸合界面(23)的內徑與靜磁軛(11)的第二圓環形吸合界面(9)的內徑尺寸相同； 動銜鐵組件(36)與靜磁軛(11)裝配后，動銜鐵(13)的第一被吸合界面(22)與靜磁軛(11)的第一圓環形吸合界面(4)的形狀位置相對應，動銜鐵(13)的第二被吸合界面(23)與靜磁軛(11)的第二圓環形吸合界面(9)的形狀位置相對應； 其中，所述動銜鐵(13)的第一被吸合界面(22)與靜磁軛(11)的第一圓環形吸合界面(4)之間具有主磁通工作氣隙Lgl，動銜鐵(13)的第二被吸合界面(23)與靜磁軛(11)的第二圓環形吸合界面(9)之間具有主磁通工作氣隙Lg2; 屏蔽罩(17)將靜磁軛(11)及動銜鐵(13)密封在其空腔中； 其中，所述屏蔽罩(17)的內圓面與靜磁軛(11)的外圓面緊密配合； 所述屏蔽罩(17)的內圓面與動銜鐵(13)的外圓面形成的空間設為排氣通道(21); 所述屏蔽罩(17)采用的材料為阻燃工程塑料。
【文檔編號】H01H33/666GK205564634SQ201620222588
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】劉凱平, 陳士科, 郭大先
【申請人】劉凱平